糖类代谢专业知识讲座

糖类代谢专业知识讲座糖类代谢专业知识讲座第1页本章主要内容糖类膳食利用

—糖类作用，糖消化和吸收糖类合成与降解

—光合作用，蔗糖生物合成与降解，淀粉、糖原生物合成与降解糖类中间代谢

—糖类中间代谢，三羧酸循环，磷酸己糖旁路，糖醛酸路径，乙醛酸循环，糖异生作用糖代谢调整

—调整血糖水平细胞化学和物理机制，神经系统对血糖浓度直接控制，激素对血糖调整机理间接控制糖类代谢专业知识讲座第2页第一节糖类膳食利用

糖类作用糖消化和吸收膳食纤维

糖类代谢专业知识讲座第3页一、糖类作用

1、糖类为人类提供了主要膳食热量

2、提供期望质构，好口感和众人喜爱甜味

3、促进脂肪利用，降低脂肪积累与防止肥胖症二、糖消化和吸收

1、人类仅能消化淀粉、糖原、一些低聚糖和葡萄糖；

2、人体仅能吸收单糖。糖类代谢专业知识讲座第4页糖类在人体内消化种类部位(酶)产物

淀粉口腔(-淀粉酶)小肠(-淀粉酶，-淀粉酶，麦芽糖酶)

D-葡萄糖蔗糖小肠(转化酶)D-葡萄糖，D-果糖乳糖小肠(乳糖酶)D-葡萄糖，D-半乳糖其它糖类除淀粉与糖原之外多糖不能被胃肠道酶水解，它们进入大肠时基础上没有改变糖类代谢专业知识讲座第5页三、膳食纤维

膳食中不可消化多糖被称为“膳食纤维”。膳食纤维作用

1.可有效提升肠运动速度，使不能吸收分解产物、代谢毒物和大量微生物能较快地排出体外；

2.能擦落肠道表层衰老、中毒细胞和组织，促进胃肠道机能，提升免疫力，增强对矿物质等人体营养素吸收；

3.可吸附食物及肠道组织中胆固醇随粪便排出体外，起到间接降低血中胆固醇含量，阻止动脉粥样硬化等保健作用。糖类代谢专业知识讲座第6页第二节糖类合成与降解糖类代谢专业知识讲座第7页主要内容光合作用蔗糖生物合成与降解淀粉、糖原生物合成与降解纤维素等生物合成与降解糖类代谢专业知识讲座第8页一、光合作用

绿色植物或光合细菌利用光能将二氧化碳转化成有机物过程叫做光合作用。

糖类代谢专业知识讲座第9页二、蔗糖生物合成与降解

(一)蔗糖生物合成路径

1、蔗糖磷酸化酶路径

2、蔗糖合成酶路径

3、蔗糖磷酸合成酶路径

(二)蔗糖水解

蔗糖水解主要经过转化酶作用，转化酶都是-果糖苷酶。糖类代谢专业知识讲座第10页三、淀粉、糖原生物合成与降解淀粉生物合成糖原生物合成淀粉和糖原降解糖类代谢专业知识讲座第11页(一)淀粉生物合成

1、直链淀粉生物合成

(1)淀粉磷酸化酶催化生化反应

(2)D-酶催化生化反应

糖类代谢专业知识讲座第12页(3)淀粉合成酶催化生化反应

或糖类代谢专业知识讲座第13页2、支链淀粉生物合成由淀粉合成酶只能合成-1,4连结直链淀粉，不过支链淀粉除了-1,4键外，还有分支点处-1,6键，这种-1,6连结是在另一个称为Q酶(一个分支酶)作用下形成。糖类代谢专业知识讲座第14页(二)糖原合成

葡萄糖G-6-PG-1-PUDPG糖原葡萄糖激酶ATPADPUDPG焦磷酸化酶糖原“引子”UTP各种酶糖类代谢专业知识讲座第15页(三)淀粉和糖原降解在生物体内水解酶类作用下，淀粉和糖原降解成糊精、麦芽糖、异麦芽糖和葡萄糖。淀粉或糖原降解是由一些不一样酶相互配合进行反应最终才生成葡萄糖。糖类代谢专业知识讲座第16页1、水解作用(1)、水解作用酶催化淀粉水解酶称为淀粉酶，它又可分为内淀粉酶和外淀粉酶两种。-淀粉酶又称-1,4-葡聚糖水解酶，是一个内淀粉酶；-淀粉酶又称-1,4-葡聚糖基—麦芽糖基水解酶，为一个外淀粉酶；R-酶又称为脱支酶，只能分解支链淀粉外围分支；葡萄糖淀粉酶水解淀粉时由非还原尾端进行，水解-1,4糖苷键。

糖类代谢专业知识讲座第17页(2)、水解过程极限糊精因为-及-淀粉酶只能水解淀粉-1,4键。所以它们只能使支链淀粉水解45%~55%。剩下分支组成了一个淀粉酶不能作用糊精，称为极限糊精。糖类代谢专业知识讲座第18页2、磷酸解过程

(1)-1,4键降解磷酸化酶a及b

(2)-1,6支链降解

转移酶

糖类代谢专业知识讲座第19页四、纤维素等生物合成与降解纤维素是植物细胞壁中主要结构多糖，它是由葡萄糖残基以-1,4键连结组成。在一些植物中，它能够从GDPG(鸟苷二磷酸葡萄糖)合成，而在另一些植物中则利用NDPG来合成(N代表其它碱基)，由纤维素合成酶催化：纤维素是一个结构多糖而不起营养作用，因为哺乳动物不含纤维素酶，所以不能消化食物中纤维素，不过一些反刍动物在其消化系统中有能产生纤维素酶细菌，因而能消化纤维素。糖类代谢专业知识讲座第20页第三节糖类中间代谢糖类代谢专业知识讲座第21页主要内容糖类中间代谢三羧酸循环磷酸己糖旁路糖醛酸路径乙醛酸循环糖异生作用糖类代谢专业知识讲座第22页一、糖类中间代谢糖酵解，也称为EmbDen-Meyerhof-Path路径，是将葡萄糖转变成酮酸并同时生成ATP一系列反应，是一切有机体中都存在葡萄糖降解路径。糖原酵解和淀粉发酵化学过程以下列图。糖类代谢专业知识讲座第23页糖类代谢专业知识讲座第24页糖酵解进行到丙酮酸这一步，代谢路径就开始分叉。丙酮酸去路有三条：(1)在肌肉中，在有NADH+H＋存在下，丙酮酸在乳酸脱氢酶催化下，形成乳酸。猛烈运动后肌肉酸胀就是乳酸积累过多产生。(2)丙酮酸在酵母菌或其它生物中，经丙酮酸脱羧酶催化，脱羧形成乙醛，继而经乙醇脱氢酶催化，由3-磷酸甘油醛脱下H还原形成乙醇。(3)在有氧条件下，丙酮酸经脱羧形成乙酰辅酶A，在线粒体中经三羧酸循环(TCAC)氧化成CO2和H2O，这是糖类彻底氧化主要路径。糖类代谢专业知识讲座第25页二、三羧酸循环1、三羧酸循环过程(图10-5)2、三羧酸循环反应速率调整(图10-7)3、三羧酸循环主要生理意义：(1)提供远比糖酵解所能提供大得多能量，供生命活动需要。(2)三羧酸循环不但是糖代谢主要路径，也是脂质、蛋白质和核酸代谢最终氧化成CO2和H2O主要路径。糖类代谢专业知识讲座第26页图10-5三羧酸循环和氧化磷酸化糖类代谢专业知识讲座第27页糖类代谢专业知识讲座第28页三、磷酸己糖旁路

磷酸己糖旁路也是一条需氧代谢路径。在肝脏、骨髓、脂肪组织、泌乳期乳腺、肾上腺皮质、性腺及红细胞等组织中，这一代谢路径进行得比较旺盛。磷酸己糖旁路发生于细胞内线粒体外细胞质可溶性个别即胞液中，其基础过程如图10-8。糖类代谢专业知识讲座第29页糖类代谢专业知识讲座第30页磷酸己糖旁路主要生理意义：(1)提供核酸生物合成所需原料核糖。在这一代谢过程中所生成核糖-5-P是合成核糖必要原料。(2)提供细胞生物合成所需还原力。磷酸己糖旁路所生成NADPH+H＋，提供各种生物合成代谢所需要氢。(3)使活细胞处于还原态，预防生物膜氧化。如在红细胞中，磷酸己糖旁路所生成NADPH+H＋可能使红细胞中谷胱甘肽保持还原状态，这对稳定细胞膜及使血红蛋白处于还原状态是必要。

糖类代谢专业知识讲座第31页四、糖醛酸路径糖醛酸路径由G-6-P或G-1-P开始，经UDP-葡萄糖醛酸脱掉UDP形成葡萄糖醛酸。糖醛酸路径产生葡萄糖醛酸是主要粘多糖，如硫酸软骨素、透明质酸。其过程如图10-9。

糖类代谢专业知识讲座第32页糖类代谢专业知识讲座第33页五、乙醛酸循环

在植物和微生物中还可经过所谓“乙醛酸循环”使乙酰CoA转变成琥珀酸。乙醛酸循环能够说是三羧酸循环辅佐路径，其过程如图10-10所表示。

糖类代谢专业知识讲座第34页糖类代谢专业知识讲座第35页六、糖异生作用

糖异生作用是指从非糖物质生成葡萄糖或糖原。糖异生作用由肾上腺皮质激素促进，是在肝脏中进行。糖类代谢专业知识讲座第36页第四节糖代谢调整调整血糖水平细胞化学和物理机制激素对血糖调整机理间接控制神经系统对血糖浓度控制糖类代谢专业知识讲座第37页血糖浓度总是处于血糖起源与去路两个过程动态平衡之中。正常人血糖水平总是处于80～120mg范围之内。

糖类代谢专业知识讲座第38页一、调整血糖水平细胞